Forskere udførte et vellykket eksperiment for at afklare neutronens struktur og modtog blandede resultater
Som vi ved fra skolen, er alle atomkerner sammensat af protoner og neutroner. Men på trods af, at forskerne har kendt til disse elementære klodser i universet i næsten hundrede år, er alle deres egenskaber stadig ukendte.
Især studiet af neutronen er særligt vanskeligt. Indtil nu kender forskerne faktisk ikke dens nøjagtige størrelse og endda "livstiden". Men videnskabsmænd formåede at udføre en række eksperimenter, som et resultat af hvilke ret interessante resultater blev opnået.
Målevanskeligheder og nye erfaringer
Det antages, at neutronen består af tre kvarker, som er forbundet af gluoner. Og for på en eller anden måde at beskrive den indre struktur, bruger fysikere den såkaldte elektromagnetiske formfaktorer (gennemsnitlig fordeling af elektrisk ladning og magnetisering), bestemt af den eksperimentelle ved.
Så ifølge professor F. Maas (deltager i PRISMA + Cluster of Excellence-projektet), en enkelt måling af formfaktoren på ét energiniveau, giver stort set ingenting. For at drage nogen form for informeret konklusion, skal du tage målinger på forskellige energiniveauer.
Og her er den største hage, for på nogle niveauer udføres disse målinger let under eksperimentet, og på nogle niveauer kræves såkaldte "udslettelsesteknologier".
Så i løbet af en ny laboratorieundersøgelse BESSIII, implementeret i Kina, registrerede forskere ganske nøjagtigt de nødvendige data i området fra 2 til 3,8 GeV.
Under eksperimenterne kolliderede ingeniørerne elektroner og positroner i en partikelaccelerator og observerede, hvordan efter udslettelse af disse blev der dannet helt nye par af partikler, herunder neutroner, og de såkaldte antineutroner.
I sammenligning med tidligere undersøgelser lykkedes det forskerne at øge målenøjagtigheden med næsten 60 gange, hvilket gjorde det muligt at udjævne nogle "hvide pletter" på kortet over neutronformfaktorer. Og udover det, at opdage et ret kuriøst fænomen.
Det viste sig, at grafen for formfaktorens afhængighed af energiniveauet har en graf, der ikke har en glat kurve, men har en oscillerende komponent. I dette tilfælde falder amplituden af oscillationerne, når energiniveauet stiger.
Protoner opførte sig omtrent på samme måde. Men deres graf er lidt ude af fase. Forskere har forsøgt at forklare dette usædvanlige fænomen ved den ret komplekse struktur af de såkaldte nukleoner. Og nu står teoretikere over for en vanskelig opgave: at skabe en ny teoretisk model, der vil tage højde for en så usædvanlig opførsel af elementarpartikler.
Kunne du lide materialet? Så evaluerer vi det og glem ikke at abonnere på kanalen. Tak for din opmærksomhed!